一种低成本、高效化lf精炼方法
技术领域
1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本、高效化lf精炼方法。
背景技术：
2.lf精炼作为高品质钢冶炼的一个必有工序，上启转炉，下承rh精炼或者连铸，肩负着钢水脱硫、去除夹杂物和提升温度等众多职能，也越来越受到炼钢从业人员的重视。lf精炼作为转炉与连铸生产的中间换件，肩负着承上启下的关键作用，一方面，lf精炼需要对转炉处理后的钢水进一步脱氧、造渣促进夹杂物的祛除、成分微调等；另一方面，又要兼顾连铸浇铸需要，完成钢水温度的提升。所以说，lf精炼低成本高效化生产是炼钢全流程生产关键。
3.在lf精炼过程中，常规的操作是，钢水进站后，测温、取样，然后加入石灰、碳化硅等造渣料进行造渣，电极开始对钢水进行加热。待升温一段时间后，再次测温、取样，然后加入合金进行成分微调，电极再次对钢水进行升温操作。如此往复，通常需要3-5次的升温与加料调整，于生产效率来说，是很大的不利。因此，如何提升lf精炼过程效率，实现低成本控制，是摆在每一个炼钢技术人员面前的课题。
4.专利cn202110662389.6提供了一种方坯lf精炼用埋弧的精炼渣及其生产工艺及设备，利用造渣剂优化实现最佳加热过程中最佳埋弧效果，目的是提升加热效率，而未从根本上解决lf精炼效率提升的问题。
5.专利cn202111278884.3公开了一种高废钢比的lf炉精炼方法，主要针对高废钢比下的lf精炼操作提升，但未涉及炼钢整体工序衔接及流程优化，在炼钢效率提升方面效果不明显。
技术实现要素：
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种低成本、高效化lf精炼方法。本发明所采取的技术方案是：（1）转炉出钢后，采用大流量吹氩5～10min，确保合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样；（2）精炼钢水进站后，按照成品成分目标要求配加合金，同时进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～150℃控制，升温完毕后，测温、取样；若钢水实测温度－目标温度的下限值＞50℃，则软吹氩气10～15min；若30℃≤钢水实测温度－目标温度的下限值≤50℃，则软吹氩气5～10min；其他情况不进行软吹，直接出钢。
7.所述步骤（1），转炉出钢后氩气流量为100l/min～300l/min。
8.所述步骤（2），精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10～15℃。
9.所述步骤（2），钢水升温的目标温度按照如下控制：转炉双联法炼钢时，钢水升温
的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制；转炉单联法炼钢时，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制。
10.上述低成本、高效化lf精炼方法，适用于公称容量为80～260t钢包的精炼。
11.常规的lf精炼处理工艺，多次分步加热与合金微调，严重制约生产效率的提高。本发明通过转炉大流量、长时间吹氩后取样，成分可以很好地代表钢水真实成分，同时根据温度目标，集中一次加料升温，并在完成处理后，根据温度超出量的不同而采取不同的控制措施，不仅避免多次加料升温造成的成本浪费，而且生产效率提高了5-15%，连铸中包温度、非金属夹杂物等各项指标完全满足钢种标准要求。
12.本发明可实现低成本、高效化lf精炼，能够规模化应用于炼钢过程中，操作简便、效果稳定。相比传统炼钢工艺，本发明可有效提高lf精炼效率，降低生产成本，提升产品的质量及社会、经济效益。
具体实施方式
13.以公称容量为80～260吨的钢包精炼为例，对本发明作进一步详细的说明。
14.实施例1在公称容量为80吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为ml08al的低碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩5.5min，氩气流量100l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上145℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=55℃，钢水吹氩14min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升5%。
15.实施例2在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为35d的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩6min，氩气流量150l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低12℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上155℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝65℃，钢水吹氩12min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升8%。
16.实施例3在公称容量为150吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为u71mn的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩6min，氩气流量180l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低13℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上184℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=54℃，钢水吹氩
15min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升10%。
17.实施例4在公称容量为180吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为u75v的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩10min，氩气流量200l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低14℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上125℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=-5℃，直接上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升15%。
18.实施例5在公称容量为260吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为37mn5的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩8min，氩气流量230l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低15℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上120℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝30℃，钢水吹氩8min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升9%。
19.实施例6在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为900a的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩9min，氩气流量250l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上162℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=32℃，钢水吹氩10min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升10%。
20.实施例7在公称容量为80吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为45g的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩10min，氩气流量280l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低12℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上129℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝39℃，钢水吹氩6min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升5%。
21.实施例8
在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为gcr15的高碳钢（双联联工艺），转炉出完钢后吹氩5min，氩气流量300l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低15℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上191℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=61℃，钢水吹氩10min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升15%。
22.经统计某钢厂采用本发明方法300炉次的数据，lf精炼效率较“背景技术”部分提及的常规操作提升5%以上，连铸中包温度完全满足钢种浇铸需要，非金属夹杂检测均符合钢种标准要求。
技术领域
1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本、高效化lf精炼方法。
背景技术：
2.lf精炼作为高品质钢冶炼的一个必有工序，上启转炉，下承rh精炼或者连铸，肩负着钢水脱硫、去除夹杂物和提升温度等众多职能，也越来越受到炼钢从业人员的重视。lf精炼作为转炉与连铸生产的中间换件，肩负着承上启下的关键作用，一方面，lf精炼需要对转炉处理后的钢水进一步脱氧、造渣促进夹杂物的祛除、成分微调等；另一方面，又要兼顾连铸浇铸需要，完成钢水温度的提升。所以说，lf精炼低成本高效化生产是炼钢全流程生产关键。
3.在lf精炼过程中，常规的操作是，钢水进站后，测温、取样，然后加入石灰、碳化硅等造渣料进行造渣，电极开始对钢水进行加热。待升温一段时间后，再次测温、取样，然后加入合金进行成分微调，电极再次对钢水进行升温操作。如此往复，通常需要3-5次的升温与加料调整，于生产效率来说，是很大的不利。因此，如何提升lf精炼过程效率，实现低成本控制，是摆在每一个炼钢技术人员面前的课题。
4.专利cn202110662389.6提供了一种方坯lf精炼用埋弧的精炼渣及其生产工艺及设备，利用造渣剂优化实现最佳加热过程中最佳埋弧效果，目的是提升加热效率，而未从根本上解决lf精炼效率提升的问题。
5.专利cn202111278884.3公开了一种高废钢比的lf炉精炼方法，主要针对高废钢比下的lf精炼操作提升，但未涉及炼钢整体工序衔接及流程优化，在炼钢效率提升方面效果不明显。
技术实现要素：
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种低成本、高效化lf精炼方法。本发明所采取的技术方案是：（1）转炉出钢后，采用大流量吹氩5～10min，确保合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样；（2）精炼钢水进站后，按照成品成分目标要求配加合金，同时进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～150℃控制，升温完毕后，测温、取样；若钢水实测温度－目标温度的下限值＞50℃，则软吹氩气10～15min；若30℃≤钢水实测温度－目标温度的下限值≤50℃，则软吹氩气5～10min；其他情况不进行软吹，直接出钢。
7.所述步骤（1），转炉出钢后氩气流量为100l/min～300l/min。
8.所述步骤（2），精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10～15℃。
9.所述步骤（2），钢水升温的目标温度按照如下控制：转炉双联法炼钢时，钢水升温
的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制；转炉单联法炼钢时，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制。
10.上述低成本、高效化lf精炼方法，适用于公称容量为80～260t钢包的精炼。
11.常规的lf精炼处理工艺，多次分步加热与合金微调，严重制约生产效率的提高。本发明通过转炉大流量、长时间吹氩后取样，成分可以很好地代表钢水真实成分，同时根据温度目标，集中一次加料升温，并在完成处理后，根据温度超出量的不同而采取不同的控制措施，不仅避免多次加料升温造成的成本浪费，而且生产效率提高了5-15%，连铸中包温度、非金属夹杂物等各项指标完全满足钢种标准要求。
12.本发明可实现低成本、高效化lf精炼，能够规模化应用于炼钢过程中，操作简便、效果稳定。相比传统炼钢工艺，本发明可有效提高lf精炼效率，降低生产成本，提升产品的质量及社会、经济效益。
具体实施方式
13.以公称容量为80～260吨的钢包精炼为例，对本发明作进一步详细的说明。
14.实施例1在公称容量为80吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为ml08al的低碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩5.5min，氩气流量100l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上145℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=55℃，钢水吹氩14min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升5%。
15.实施例2在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为35d的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩6min，氩气流量150l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低12℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上155℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝65℃，钢水吹氩12min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升8%。
16.实施例3在公称容量为150吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为u71mn的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩6min，氩气流量180l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低13℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上184℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=54℃，钢水吹氩
15min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升10%。
17.实施例4在公称容量为180吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为u75v的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩10min，氩气流量200l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低14℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上125℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=-5℃，直接上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升15%。
18.实施例5在公称容量为260吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为37mn5的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩8min，氩气流量230l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低15℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上120℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝30℃，钢水吹氩8min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升9%。
19.实施例6在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为900a的高碳钢（双联工艺），转炉出完钢后吹氩9min，氩气流量250l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低10℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上162℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=32℃，钢水吹氩10min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升10%。
20.实施例7在公称容量为80吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为45g的中碳钢（单联工艺），转炉出完钢后吹氩10min，氩气流量280l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低12℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线90～110℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上129℃，钢水实测温度－目标温度的下限值＝39℃，钢水吹氩6min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升5%。
21.实施例8
在公称容量为120吨的lf钢包炉上，冶炼钢种为gcr15的高碳钢（双联联工艺），转炉出完钢后吹氩5min，氩气流量300l/min，合金完全融化，钢水温度充分均匀后完成测温、取样。lf精炼钢水进站的温度比转炉出站钢水的温度低15℃，在钢水进lf精炼后，直接按照成品成分目标要求配加合金，同时加石灰、碳化硅等造渣量进行造渣，然后下电极全程一次升温到位，钢水升温的目标温度按照高于钢种液相线130～150℃控制，升温完毕后，测温、取样。钢水实测温度在液相线上191℃，钢水实测温度－目标温度的下限值=61℃，钢水吹氩10min后，上连铸浇铸，浇铸过程控制良好，中包过热度满足浇铸要求，成品非金属夹杂物检测符合钢种要求。lf精炼效率较常规的操作提升15%。
22.经统计某钢厂采用本发明方法300炉次的数据，lf精炼效率较“背景技术”部分提及的常规操作提升5%以上，连铸中包温度完全满足钢种浇铸需要，非金属夹杂检测均符合钢种标准要求。
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